CN204964740U - 基于电能表数据采集记录仪的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于电能表数据信息采集记录仪的控制系统，包括采集模块、电源模块、红外模块和485模块，所述采集模块、电源模块、红外模块和485模块均通过无线网络与主机进行通讯；本实用新型所述的电能表数据采集记录仪的制系统，能实现单相各类换装电能表的表体及显示的摄录取证，采集记录换装电能表的外观特征、显示数据、内部电量数据等信息，方便客户查找及供电公司进行核对，避免客户纠纷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于电能表数据采集记录仪的控制系统，属于电能表检测技术领域。
背景技术
为保证电能计量的准确性，做到公平、公正计量，供电公司需按规程规定对电能表进行定期轮换，业扩及故障处理过程中也有电能表要换下。对换下的电能表供电公司在其营销系统中手工录入电量数据，由于换下电能表数量较多，定期要进行回收利用和报废处理，此时若客户对换装回来的电能表存在疑问，一是查找对应电能表较为困难，二是已处理无法查找，三是供电公司营销系统中的电量数据用户并不完全认同，因此对换装下的电能表原始信息要采集存储，增加客户认同度并方便查阅，避免与客户产生纠纷。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种基于电能表数据采集记录仪的控制系统，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于电能表数据采集记录仪的控制系统，能实现单相各类电能表的表体及数据信息的摄录取证，采集记录电能表的外观特征、显示数据、电能表内电量数据等信息，能实现采集记录数据与营销系统电能表装拆数据的自动核对、本地存储和采集记录数据网络上传等功能。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
基于电能表数据采集记录仪的控制系统，包括采集模块、电源模块、红外模块和485模块，所述采集模块、电源模块、红外模块和485模块均通过无线网络与主机进行通讯；所述电源模块为电能表供电，红外模块和485模块分别通过红外或485串口与换装电能表通讯。
作为优选，所述电源模块包括适配电路、锂电池、逆变控制电路、逆变输出电路和无线通信电路，逆变控制电路通过无线通信电路与主机通讯，220V交流电经过适配电路为锂电池充电，锂电池输出12V直流电，12V直流电一方面经过稳压芯片输出5V稳压直流电，分别为电源模块、红外模块、485模块和采集模块供电，另一方面经过逆变输出电路逆变后输出工频220V/100V/57.7V交流电，为换装电能表供电，电能表安装机构的接表柱与逆变输出电路的输出端口相连，逆变控制电路与逆变输出电路相连，逆变输出电路根据逆变控制电路输出的PWM控制信号和继电器控制信号，实现交流输出和档位的控制。
作为优选，所述逆变控制电路采用型号为STM32F103RCT6的单片机控制，所述无线通信电路采用型号为ESP8266EX的WIFI芯片。
作为优选，所述逆变输出电路包括依次相连的逆变单元、升压变压器和输出电压档位切换继电器，锂电池输出的12V直流电先经过逆变单元逆变为9V交流电，然后经过升压变压器分别升压为220V/100V/57.7V单相交流电，最后根据被测换装电能表的电压要求，通过电压档位切换继电器实现各个档位的自适应切换。
作为优选，所述主机采用平板电脑，主机建有以自己为服务端的局域网，采集模块、电源模块、红外模块和485模块通过WIFI无线通信网络接入到此局域网内，主机负责各个模块的控制和信息采集，并把采集到的信息通过其内部文件管理系统进行存储。
作为优选，所述采集模块采用具有高清摄像头和条码扫描功能的可移动设备（如手机、小型平板电脑等）。
作为优选，所述红外模块包括第一单片机，以及与第一单片机相连的红外接收器、红外发射器和第一WIFI通信电路，第一单片机通过第一WIFI通信电路和主机通信，当主机需要读取电能表数据时，先通过WIFI发送读取电能表的命令，第一单片机接到命令后通过红外发射器发给被测换装电能表，当被测换装电能表接到命令后，回发主机需要的数据，第一单片机通过红外接收器接收数据，然后通过WIFI上传给主机。
作为优选，所述485模块包括第二单片机，以及与第二单片机相连的RS485通信电路和第二WIFI通信电路，第二单片机通过第二WIFI通信电路和主机通信，当主机需要读取电能表数据时，主机通过WIFI发送读取电能表的命令，第二单片机接到命令后通过RS485通信电路发给被测换装电能表，当被测换装电能表接到命令后，回发主机需要的数据，第二单片机通过RS485通信电路接收数据，然后将接收数据通过WIFI上传给主机。
本实用新型所述的基于电能表数据采集记录仪的控制系统，通过电源模块为换装电能表提供3种不同档位的工频220V/100V/57.7V交流电，可以适用于多种规格的电能表；通过采集模块得到换装电能表的外观特征、显示数据等视频/照片信息，简洁快速；此外，还可以通过红外模块和485模块2种不同的方式读取换装电能表内部数据记录，从而方便客户查找及供电公司进行核对，避免客户纠纷。各个模块整合在同一个箱体内，方便携带，通过内置的操作面板实现各项操作，操作简单方便。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的换装电能表数据采集记录仪俯视图；
图2为本实施例的换装电能表数据采集记录仪侧视图；
图3为本实施例的控制系统框图；
图4为本实施例的逆变输出电路原理图。
具体实施方式
本实用新型所述的控制系统应用于电能表数据采集记录仪，如图1-2所示，所述换装电能表数据信息采集记录仪包括箱体1，以及设置在箱体1内的控制系统2、电能表安装机构3和控制面板4，其中，所述电能表安装机构3包括活动安装在箱体1内的装表板31，装表板31用于安装被测换装表计6（即换装电能表），所述装表板31底部设有装表支架32，装表支架32上设有连接换装电能表6用的接表柱33；所述控制面板4包括操作按钮41、指示灯42和输入/输出接口43。
在本实施例中，所述装表板31底部通过合页34铰接在箱体1的侧边，装表板31可沿着合页至少转动0~90°，便于换装电能表6的检测，装表板31的背面或侧面设有支持杆35，可以将装表板31固定在任一倾斜角度，为方便装表板31的提取，装表板31的顶部设有把手36。
如图3所示，基于电能表数据采集记录仪的控制系统2包括电源模块21、红外模块22、485模块23和采集模块24，所述电源模块21、红外模块22、485模块23和采集模块24均通过无线网络与主机5通讯。
所述电源模块21包括适配电路211、锂电池212、逆变控制电路214、逆变输出电路213和无线通信电路215，逆变控制电路214通过无线通信电路215与主机5通信，220V交流电经过适配电路211为锂电池212充电，锂电池212输出12V直流电，12V直流电一方面经过型号为7805的稳压芯片后输出5V稳压直流电，分别为电源模块21、红外模块22、485模块23和采集模块24供电，另一方面经过逆变输出电路213逆变后输出单相工频220V/100V/57.7V交流电为换装电能表6供电，电能表安装机构3的接表柱33与逆变输出电路213的输出端口相连，逆变控制电路214与逆变输出电路213相连，逆变输出电路213根据逆变控制电路214输出的SPWM控制信号和继电器控制信号，实现交流输出和档位的控制。所述逆变控制电路214采用型号为STM32F103RCT6的单片机控制，所述无线通信电路215采用型号为ESP8266EX的WIFI芯片。
在本实施例中，如图4所示，所述逆变输出电路213包括依次相连的逆变单元、升压变压器L2和输出电压档位切换继电器JDQ1B，锂电池212输出的12V直流电经过逆变单元逆变为9V交流电，然后经过升压变压器L2分别升压为220V/100V/57.7V单相交流电，最后根据被测换装电能表6的电压要求，通过电压档位切换继电器JDQ1B实现各个档位切换。
所述主机5采用平板电脑，建立一个以平板电脑作为服务端的局域网，其他各模块通过WIFI无线通信网络接入到此局域网内，主机5负责对各个模块的控制和信息采集，并把采集到其内部的信息通过文件管理系统进行存储。
所述采集模块24采用具有高清摄像头和条码扫描功能的移动设备（如手机、小型平板电脑等）。本实施例的采集模块24采用具有高清摄像头和条码扫描功能的手机，放置在控制面板4的凹槽内。为方便采集模块24采集数据，本实施例的箱体内进一步设有一可伸缩支架241，当换装电能表数据采集记录仪在室外使用时，被取证电能表可能还悬挂在高处，通过可伸缩支架241可以将采集模块24举起靠近被取证电能表6，从而顺利完成数据拍摄和条码扫描。
所述红外模块22包括第一单片机221，以及与第一单片机221相连的红外接收器222、红外发射器223和第一WIFI通信电路224，由第一单片机221通过串口连接第一WIFI通信电路224和主机5通信，当主机5需要读取电能表6数据时，主机5通过WIFI发送读取电能表的命令，第一单片机221接到命令后产出红外载波把主机发来的命令调制后通过红外发射器223发给被换装电能表6，当换装电能表6接到命令后，回发主机需要的数据，第一单片机221通过红外接收器222接收数据通过WIFI上传给主机5。
所述485模块23包括第二单片机231，以及与第二单片机231相连的RS485通信电路232和第二WIFI通信电路233，由第二单片机231通过串口连接第二WIFI通信电路233和主机5通信，当主机5需要读取电能表数6据时，主机5通过WIFI发送读取电能表的命令，第二单片机231接到命令后通过RS485通信电路232发给换装电能表6，当换装电能表6接到命令后，回发主机5需要的数据，第二单片机231通过RS485通信电路232将接收数据通过WIFI上传给主机5。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (8)
1.基于电能表数据采集记录仪的控制系统，其特征在于：包括采集模块、电源模块、红外模块和485模块，所述采集模块、电源模块、红外模块和485模块均通过无线网络与主机进行通讯；所述电源模块为电能表供电，红外模块和485模块分别通过红外或485串口与换装电能表通讯。
2.如权利要求1所述的基于电能表数据采集记录仪的控制系统，其特征在于：所述电源模块包括适配电路、锂电池、逆变控制电路、逆变输出电路和无线通信电路，逆变控制电路通过无线通信电路与主机通讯，220V交流电经过适配电路为锂电池充电，锂电池输出12V直流电，12V直流电一方面经过稳压芯片输出5V稳压直流电，分别为电源模块、红外模块、485模块和采集模块供电，另一方面经过逆变输出电路逆变后输出工频220V/100V/57.7V交流电，为换装电能表供电，电能表安装机构的接表柱与逆变输出电路的输出端口相连，逆变控制电路与逆变输出电路相连，逆变输出电路根据逆变控制电路输出的PWM控制信号和继电器控制信号，实现交流输出和档位的控制。
3.如权利要求2所述的基于电能表数据采集记录仪的控制系统，其特征在于：所述逆变控制电路采用型号为STM32F103RCT6的单片机控制，所述无线通信电路采用型号为ESP8266EX的WIFI芯片。
4.如权利要求2所述的基于电能表数据采集记录仪的控制系统，其特征在于：所述逆变输出电路包括依次相连的逆变单元、升压变压器和输出电压档位切换继电器，锂电池输出的12V直流电先经过逆变单元逆变为9V交流电，然后经过升压变压器分别升压为220V/100V/57.7V单相交流电，最后根据被测换装电能表的电压要求，通过电压档位切换继电器实现各个档位的自适应切换。
5.如权利要求1所述的基于电能表数据采集记录仪的控制系统，其特征在于：所述主机采用平板电脑，主机建有以自己为服务端的局域网，采集模块、电源模块、红外模块和485模块通过WIFI无线通信网络接入到此局域网内。
6.如权利要求1所述的基于电能表数据采集记录仪的控制系统，其特征在于：所述采集模块采用具有高清摄像头和条码扫描功能的可移动设备。
7.如权利要求1所述的基于电能表数据采集记录仪的控制系统，其特征在于：所述红外模块包括第一单片机，以及与第一单片机相连的红外接收器、红外发射器和第一WIFI通信电路，第一单片机通过第一WIFI通信电路和主机通信，当主机需要读取电能表数据时，先通过WIFI发送读取电能表的命令，第一单片机接到命令后通过红外发射器发给被测换装电能表，当被测换装电能表接到命令后，回发主机需要的数据，第一单片机通过红外接收器接收数据，然后通过WIFI上传给主机。
8.如权利要求1所述的基于电能表数据采集记录仪的控制系统，其特征在于：所述485模块包括第二单片机，以及与第二单片机相连的RS485通信电路和第二WIFI通信电路，第二单片机通过第二WIFI通信电路和主机通信，当主机需要读取电能表数据时，主机通过WIFI发送读取电能表的命令，第二单片机接到命令后通过RS485通信电路发给被测换装电能表，当被测换装电能表接到命令后，回发主机需要的数据，第二单片机通过RS485通信电路接收数据，然后将接收数据通过WIFI上传给主机。
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